Pre oko 183 miliona godina, vulkanska aktivnost u modernoj Južnoj Africi oslobodila je oko 20.500 gigatona ugljen-dioksida (CO 2 ) u sistem okean-atmosfera u periodu od 300 do 500 hiljada godina. Poznat kao toarski okeanski anoksični događaj (T-OAE), nedostatak kiseonika, ili anoksija, u vodi tokom tog vremena izazvao je masovno izumiranje morskih vrsta.
Ljudska aktivnost od industrijske revolucije je već rezultirala kumulativnim emisijama CO 2 koje predstavljaju 12% ukupnog CO 2 oslobođenog tokom čitavog T-OAE, u manje od 0,1% vremena. T-OAE predviđa šta bi se moglo dogoditi našim okeanima ako emisije gasova staklene bašte nastave da rastu.
„Možete videti mnogo fosila u okeanskim sedimentima pre T-OAE, a onda iznenada nestaju“, kaže Fransoa Tisot sa Kalteha, profesor geohemije i istraživač Instituta za medicinska istraživanja nasleđa.
Tissot je koautor nove studije koja je objavljena 24. juna u časopisu PNAS, opisujući obim okeanske anoksije tokom T-OAE.
Predvođen istraživačima sa Univerziteta Džordž Mejson, tim je sakupio 30 uzoraka slojevitog krečnjaka iz regiona Mercato San Severino u južnoj Italiji kako bi procenio ozbiljnost deoksigenacije okeana tokom T-OAE.
Tim je analizirao uzorke na sadržaj uranijuma i izotopski sastav. Izotopi su dvostruka verzija elementa sa različitim brojem neutrona, a samim tim i vrlo malo različitim masama.
Relativno obilje izotopa uranijuma u okeanu zavisi od količine anoksije. To znači da merenjem izotopskog sastava uranijuma u okeanu naučnici mogu zaključiti o količini anoksije u okeanu.
U nedostatku stvarnih uzoraka morske vode iz prošlosti, naučnici su u mogućnosti da za to koriste zamene, kao što su karbonatne stene, koje verno beleže sastav morske vode.
Kada ima dovoljno kiseonika u okeanu, uranijum voli da ostane u svom rastvorljivom obliku, rastvoren u morskoj vodi. Ali kada kiseonik u vodi postane oskudniji, tada uranijum počinje da se taloži iz morske vode i taloži se u sedimente na dnu okeana.
Dakle, kroz pažljivo modeliranje koje su razvili bivši postdoktorski naučnik sa Caltecha Michael Kipp, Tissot i saradnici, količina uranijuma u uzorcima morskog dna može ukazati na procenat kiseonika u okeanu u vreme T-OAE.
„Koristeći ovaj model, otkrili smo da je anoksija dostigla vrhunac od 28 do 38 puta od modernog okeana“, kaže Tissot. „Danas je samo oko 0,2% okeanskog dna prekriveno anoksičnim sedimentima, sličnim onima koji se nalaze u Crnom moru. U vreme T-OAE, pre 183 miliona godina, to je bilo 6% do 8% okeana. pod koji je bio prekriven anoksičnim sedimentom“.
Rezultati pokazuju da prošli OAE događaji mogu nagovestiti efekte antropogenih emisija CO 2 na morske ekosisteme.
„Ako ne obuzdamo emisije ugljenika i nastavimo sa sve većom putanjom CO 2, jasno ćemo videti da će biti ozbiljnih negativnih uticaja na ekosistem okeana“, kaže Tiso.
Rad je naslovljen „Izotopi karbonatnog uranijuma beleže globalnu ekspanziju morske anoksije tokom toarskog okeanskog anoksičnog događaja“.
